Cambio climático y tormentas eléctricas

Numerosos estudios aseguran que eventos climáticos perjudiciales como rayos, granizo y fuertes ráfagas de viento se volverán más comunes durante las próximas décadas.

Uno de los más recientes es el que estudia el incremento de tormentas previsto en Europa, basado en la detección de rayos y la observación de daños:

Rädler, A.T., Groenemeijer, P.H., Faust, E. et al. “Frequency of severe thunderstorms across Europe expected to increase in the 21st century due to rising instability”. npj Clim Atmos Sci 2, 30 (2019). En este artículo estiman que en el norte y este de Europa aumentará la frecuencia de rayos, con un incremento superior al 20% para el periodo comprendido entre 2071-2100.

Otras cifras interesantes de este artículo a tener en cuenta:

Las tormentas de granizo de diámetro igual o superior a 2 centímetros se prevé que aumentarán entre un 40% y un 80%, al igual que las ráfagas fuertes de viento.

En Centroeuropa el porcentaje de tormentas eléctricas con granizo aumentaría entre un 0.05% y un 0.15% inicialmente, y un porcentaje superior a 0.25% a finales del siglo XXI.

En el centro y noroeste de Europa podrían duplicarse las tormentas de granizo con diámetro de más de 5 centímetros.

En cuanto al Mediterráneo occidental, se espera que aumenten los rayos entre un 0.15% y un 0.20%.

En un mundo de edificios y equipos cada vez más sofisticados, el rayo supone un importante riesgo. Una descarga puede dañar gravemente los edificios y producir fallos en los equipos electrónicos. Además, puede llegar a ocasionar incendios provocados por chispas con las consiguientes pérdidas económicas.

Efectos de los rayos y consecuencias

Efectos eléctricos: destrucción de equipos. Elevación del potencial de tierra y generación de sobretensiones que pueden dañar los equipos conectados a la red eléctrica.

Efectos térmicos: incendios. La formación de chispas y la disipación de calor por efecto Joule pueden llegar a provocar incendios.

Efectos electrodinámicos: daños en edificios. Deformaciones y roturas en la estructura por las fuerzas generadas por el paso de la corriente del rayo.

Efectos sobre las personas y animales: electrocuciones y quemaduras. El paso de una corriente de una cierta intensidad durante un corto plazo de tiempo es suficiente para provocar riesgo de electrocución por paro cardíaco o respiratorio. A esto se añaden los peligros de quemaduras.

Efectos de inducción: Dentro de un campo electromagnético variable, todo conductor sufre el paso de corrientes inducidas. Si estos conductores llegan a equipos electrónicos o informáticos pueden llegar a producir daños irreversibles.

Protección frente descargas eléctricas por rayo

Si desea evitar riesgos protegiendo su edificio o negocio de las tormentas eléctricas, desde Aplicaciones Tecnológicas le recomendamos la realización de un estudio de protección contra el rayo.

Disponemos de todas las tecnologías existentes en este campo e innovamos cada día, siendo nuestra misión dar la solución adecuada a cada caso particular, para una protección integral, segura y completa.

¿Qué contempla un estudio de protección contra el rayo?

Estudio del cálculo de riesgo

Estudio cobertura adaptado al edificio o conjunto de edificios a proteger

Propuesta de instalación

Lista de materiales necesarios

Presupuesto de materiales y mano de obra

Nuestros especialistas estudian todas las características particulares de cada proyecto y determinan, además, propuestas complementarias como la instalación de protección interna o protección preventiva, recomendada esta última especialmente para situaciones con trabajadores en espacios abiertos o emplazamientos que contienen materiales inflamables.

¿Qué elementos componen un sistema de protección contra el rayo eficaz?

Sistemas de captación (pararrayos con dispositivo de cebado o puntas Franklin y mallas)

Conductores de bajada

Puesta a tierra

Protección contra sobretensiones

Otras medidas que minimicen los efectos destructivos del rayo (uniones equipotenciales, apantallamientos, etc.)

Sistemas de captación (pararrayos o puntas Franklin y mallas)

El sistema de captación tiene por objeto interceptar la descarga eléctrica atmosférica para conducirla a tierra. Entre los distintos sistemas de captación normalizados disponemos de Pararrayos con Dispositivo de Cebado (PDC) o de Sistema de Puntas y Mallas. Estos productos deben ser conformes con las Normas o Reglamentos vigentes, tanto nacionales (normas UNE 21186, NFC 17.102, Código Técnico de la Edificación SU8), como internacionales (IEC EN 62305, IEC EN 62561).

Los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC) basan su funcionamiento en las características eléctricas de la formación del rayo. El rayo comienza con un trazador descendente que se propaga en cualquier dirección. Una vez se acerca a los objetos situados sobre el suelo, cualquiera de ellos puede recibir el impacto. Los Pararrayos con Dispositivo de Cebado se caracterizan por emitir el trazador ascendente continuo antes que cualquier otro objeto dentro de su radio de protección. El pararrayos debe ser el punto de impacto controlado de la descarga, de forma que proporcione a la corriente del rayo un camino a tierra sin dañar la estructura.

Cuanto mayor sea su anticipación en la formación del trazador ascendente, mayor será la distancia a la que capture el trazador descendente, protegiendo un área mayor.

¿Qué normativa deben cumplir los pararrayos de cebado?

Los pararrayos con dispositivo de cebado deben ensayarse e instalarse siguiendo las normativas específicas. En España, la norma vigente es la segunda edición de la UNE21186, publicada en 2011. Para edificios de nueva construcción, es obligatorio realizar un estudio de riesgo según La sección SU8 del Código técnico de la Edificación (CTE). En esta misma sección se dan unas reglas básicas de instalación del sistema de protección.

Otras normativas aplicables a los pararrayos con dispositivo de cebado:

• NF C 17-102:2011: «Protection contre la foudre - Systèmes de protection contre la foudre à dispositif d’amorçage» (Francia).

• NP 4426:2013: «Proteção contra descargas atmosféricas - Sistemas com dispositivo de ionização não radioativo» (Portugal).

• NA 33:2014: «Proteção contra descargas atmosféricas» (Angola).

• IRAM 2426:2015: «Pararrayos con dispositivo de cebado para la protección de estructuras y de edificios» (Argentina).

• TS 13709:2016: Protection against lightning – Early Streamer Emission air terminals (Turquía).

En cuanto a los sistemas de captación mediante puntas y mallas consisten en repartir y disipar la corriente de descarga del rayo por un entramado de conductores.

Si la protección se basa en puntas Franklin y conductores tendidos o mallados, la normativa española a aplicar es la UNE-EN 62305, con los materiales descritos en la serie UNE-EN 62561. En España las reglas básicas de cálculo de riesgo e instalación también se recogen en el CTE.

Internacionalmente se aplica para protección convencional la norma IEC 62305, aunque muchos países disponen también de normativas nacionales.

Conductores de bajada

Los conductores de bajada tienen como objetivo conducir a tierra la corriente de rayo procedente del sistema de captación hasta tierra.

Puesta a tierra

Por último, la puesta a tierra conduce y dispersa la corriente de rayo al terreno. Debe tener una resistencia baja (inferior a 10Ω) y evitar en lo posible las tensiones de paso y contacto.

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